[알고리즘] 리모컨(백준1107번)_골드5_브루트포스, 완전탐색

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📝 문제

수빈이는 TV를 보고 있다. 수빈이는 채널을 돌리려고 했지만, 버튼을 너무 세게 누르는 바람에, 일부 숫자 버튼이 고장났다.

리모컨에는 버튼이 0부터 9까지 숫자, +와 -가 있다. +를 누르면 현재 보고있는 채널에서 +1된 채널로 이동하고, -를 누르면 -1된 채널로 이동한다. 채널 0에서 -를 누른 경우에는 채널이 변하지 않고, 채널은 무한대 만큼 있다.

수빈이가 지금 이동하려고 하는 채널은 N이다. 어떤 버튼이 고장났는지 주어졌을 때, 채널 N으로 이동하기 위해서 버튼을 최소 몇 번 눌러야하는지 구하는 프로그램을 작성하시오.

수빈이가 지금 보고 있는 채널은 100번이다.

입력

첫째 줄에 수빈이가 이동하려고 하는 채널 N (0 ≤ N ≤ 500,000)이 주어진다. 둘째 줄에는 고장난 버튼의 개수 M (0 ≤ M ≤ 10)이 주어진다. 고장난 버튼이 있는 경우에는 셋째 줄에는 고장난 버튼이 주어지며, 같은 버튼이 여러 번 주어지는 경우는 없다.

출력

첫째 줄에 채널 N으로 이동하기 위해 버튼을 최소 몇 번 눌러야 하는지를 출력한다.

예제 입력 1

5457
3
6 7 8

예제 출력 1

6

예제 입력 2

100
5
0 1 2 3 4

예제 출력 2

0

예제 입력 3

500000
8
0 2 3 4 6 7 8 9

예제 출력 3

11117

예제 입력 4

100
3
1 0 5

예제 출력 4

0

예제 입력 5

14124
0

예제 출력 5

5

예제 입력 6

1
9
1 2 3 4 5 6 7 8 9

예제 출력 6

2

예제 입력 7

80000
2
8 9

예제 출력 7

2228

---

❌ 오답 (처음 접근 방법)

public static int closedNumber(int num) {  
    int min = Integer.MAX_VALUE;  
    int result = 0;  

    for (int i = 0; i < btn.length; i++) {  
        if (btn[i]) {  
            if (min > Math.abs(i-num)) {  
                min = Math.abs(i-num);  
                result = i;  
            }  
        }  
    }  
    return result;  
}

• 예제입출력을 보고 처음 생각했던 것은, 각 자릿수들을 하나씩 비교하면서 고장나지 않은 채널 중 가장 가까운 수들을 모아서 연결하면 되지 않을까 라고 생각하며 구현하였다.
• 예를 들면 53 채널에 가려고 할 때 고장난 버튼이 1, 2, 3 이라면, 맨 처음 0~9까지 중 고장나지 않은 버튼에서 5와 가장 가까운 수인 5를 선택하고 그 다음에 3과 가장 가까운 수인 4를 골라서 54를 만드는 식이었다.
• 그러나 이 코드는 N = 80000 이고 고장난 버튼이 8, 9일 때, 77777로 접근을 하여야 하는데 71111로 접근을 하는 오류가 있었다.

 

    public static void closedNumber(int num) {
        int min = Integer.MAX_VALUE;
        int result = 0;

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            String temp = newStr;
            if (btn[i]) {
                temp = temp + i;
                int toInt = Integer.parseInt(temp);
                if (min > Math.abs(num - toInt)) {
                    min = Math.abs(num - toInt);
                    result = i;
                }
            }
        }
        newStr += String.valueOf(result);
    }

• 위에서 겪은 오류를 해결하기 위해 한 자릿수씩 비교하는 것이 아니라 자릿수를 늘려가며 서로 비교를 해보기로 하였다.
• 예를 들어 N = 80000 이고 고장난 버튼이 8, 9라면, 처음에 8에서 가장 가까운 7을 선택하고, 그 다음에 80과 70~79를 비교해서 가장 가까운 77을 선택하고, 그 다음에 800과 770~779를 비교하는 식이었다.
• 그러나 이것도 N = 40, 고장난 버튼이 0, 1, 2 일 때 39번에서 접근을 해야 하는데 43번에서 접근을 하는 오류가 있었다.
• 앞에서부터 가장 가까운 수를 찾는 것은 올바른 방법이 아니라는 것을 깨닫고 다른 답안을 찾아보게 되었다. ㅠㅠ

 

🔍 정답

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Arrays;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {
    static int N, M;
    static boolean[] btn;

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        N = Integer.parseInt(br.readLine());        // 이동하려는 채널
        M = Integer.parseInt(br.readLine());        // 고장난 채널의 개수

        btn = new boolean[10];
        Arrays.fill(btn, true);

        // M이 0, 고장난 채널이 없는 경우에는 입력값을 받지 않는다.
        if (M > 0) {
            StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
            for (int i = 0; i < M; i++) {
                btn[Integer.parseInt(st.nextToken())] = false;   // 고장난 채널은 false
            }
        }

        int min = Math.abs(N - 100);        // +, - 버튼만으로 N까지 도달하기 위한 수
        for (int i = 0; i <= 1000000; i++) { 
            int count = check(i);

            // +, - 버튼만으로 N까지 가는 수(min)와, 고장나지 않은 어떠한 수에서 접근하는 수 중 더 작은 수를 저장하게 된다.
            if (count > 0) {                     
                min = Math.min(min, Math.abs(N - i) + count);
            }
        }
        System.out.println(min);
    }

    /**
     * @while문 num의 일의 자리부터 모든 자릿수를 검사하여 고장난 숫자가 포함되어 있다면 0을 리턴하고 그렇지 않다면 자릿수를 리턴한다.
     * 숫자 0은 while문 종료 조건에 걸려서 따로 빼두었다.
     */
    public static int check(int num) {
        if (num == 0) {
            if (!btn[num]) return 0;
            else return 1;
        }

        int count = 0;
        while (num > 0) {
            if (!btn[num % 10]) return 0;
            else {
                count++;
                num /= 10;
            }
        }
        return count;
    }
}

• 알고리즘 분류 자체가 브루트포스, 완전 탐색 알고리즘으로 모든 경우를 탐색해야 하는 경우이다.
• N 의 최댓값은 50만이지만 고장난 버튼에 따라 48만에서 접근할 수도 있고 52만에서 접근할 수도 있기 때문에 0부터 100만까지 모두 계산한다.
• 0 ~ 100만까지의 수 중, 고장난 버튼이 포함된 수는 0을 리턴하고 그 외에는 자릿수를 하나씩 검사하며 카운팅을 해서 자릿수를 리턴한다.
• 그 후에 +, - 버튼만으로 목적지에 도달했을 때와 특정 채널에서 접근하는 경우 중 더 적은 수를 출력하도록 하였다.